JPS61248023A - 走査型レ−ザ−顕微鏡 - Google Patents
走査型レ−ザ−顕微鏡Info
- Publication number
- JPS61248023A JPS61248023A JP8897385A JP8897385A JPS61248023A JP S61248023 A JPS61248023 A JP S61248023A JP 8897385 A JP8897385 A JP 8897385A JP 8897385 A JP8897385 A JP 8897385A JP S61248023 A JPS61248023 A JP S61248023A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acousto
- polarizing
- optical
- lens
- deflection element
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、音響光学光偏向素子を用いた走査型レーザー
顕微鏡に関するものである。
顕微鏡に関するものである。
走査型レーザー顕微鏡は、レーザー光源からのビームを
対物レンズにより物体上に集束し、その散乱光を光電変
換装置で受けて物体の一点の状態を表わす信号を得るよ
うにした光電顕微鏡の一種であって、ビームと物体との
相対位置を変えてレーザビームで物体上を走査すること
により物体の各点からの信号を次々と得、この信号を用
いて各種の検査、測定を行ったり、物体像をＴＶモニタ
ーで観察するようにしたものであり、床机な応用が期待
されているものである。
対物レンズにより物体上に集束し、その散乱光を光電変
換装置で受けて物体の一点の状態を表わす信号を得るよ
うにした光電顕微鏡の一種であって、ビームと物体との
相対位置を変えてレーザビームで物体上を走査すること
により物体の各点からの信号を次々と得、この信号を用
いて各種の検査、測定を行ったり、物体像をＴＶモニタ
ーで観察するようにしたものであり、床机な応用が期待
されているものである。
従来この種装置においては、物体上を光で走査するのに
、（ｉ）物体を載置したステージを移動させるか、又は
（１））レーザー光源と対物レンズとの間にガルバノミ
ラ−又は回転多面鏡を配置するかして、物体上における
ビームの集束位置を変化させるという方法がとられてい
た。しかしながら、（ｉ）の方法では、走査範囲の大き
さは任意に選ぶことができるものの、ステージを高速で
移動させることは到底不可能なので、所定の走査領域の
信号を得るのに極めて長い時間を要するという問題があ
った。又、大きなステージを移動させるためのモータ等
の振動が装置全体に悪影響を及ぼすという問題もあった
。又、（ｉｉ ）の方法では、振動の問題は少なく、走
査速度もかなり速くなるが、やはり走査速度は充分とは
言い難＜、そのため信号を得るのに時間がかかり、例え
ばＴＶモニター上にリアルタイムで物体像を表示するこ
とは不可能であった。
、（ｉ）物体を載置したステージを移動させるか、又は
（１））レーザー光源と対物レンズとの間にガルバノミ
ラ−又は回転多面鏡を配置するかして、物体上における
ビームの集束位置を変化させるという方法がとられてい
た。しかしながら、（ｉ）の方法では、走査範囲の大き
さは任意に選ぶことができるものの、ステージを高速で
移動させることは到底不可能なので、所定の走査領域の
信号を得るのに極めて長い時間を要するという問題があ
った。又、大きなステージを移動させるためのモータ等
の振動が装置全体に悪影響を及ぼすという問題もあった
。又、（ｉｉ ）の方法では、振動の問題は少なく、走
査速度もかなり速くなるが、やはり走査速度は充分とは
言い難＜、そのため信号を得るのに時間がかかり、例え
ばＴＶモニター上にリアルタイムで物体像を表示するこ
とは不可能であった。
これに対し、ある種の結晶体に超音波を伝播させて入射
ビームを音響光学効果により偏向させる音響光学光偏向
素子が知られていて、レーザビームプリンタ等のビーム
偏向角の微小補正等に用いられているが、この光偏向素
子は偏向速度が極めて速いので、リアルタイムでＴＶモ
ニター上に物体像を表示できるという特徴があった。
ビームを音響光学効果により偏向させる音響光学光偏向
素子が知られていて、レーザビームプリンタ等のビーム
偏向角の微小補正等に用いられているが、この光偏向素
子は偏向速度が極めて速いので、リアルタイムでＴＶモ
ニター上に物体像を表示できるという特徴があった。
而しながら、一般にこの種の光偏向素子は偏向角が非常
に小さいために走査範囲が限定されてしまい、到底走査
型レーザー顕微鏡に応用することは不可能であった。
に小さいために走査範囲が限定されてしまい、到底走査
型レーザー顕微鏡に応用することは不可能であった。
ところが、近年異方ブラック回折を応用した音響光学光
偏向素子が実用化され、これは比較的大きな偏向角を有
していることがわかった。
偏向素子が実用化され、これは比較的大きな偏向角を有
していることがわかった。
本発明は、この点に着目し、音響光学光偏向素子を用い
ることにより、リアルタイムでＴＶモニター上に物体像
を表示でき且つ実用上充分な走査範囲を有する走査型レ
ーザー顕微鏡を提供することを目的とするものである。
ることにより、リアルタイムでＴＶモニター上に物体像
を表示でき且つ実用上充分な走査範囲を有する走査型レ
ーザー顕微鏡を提供することを目的とするものである。
又、本発明は、走査型レーザー顕微鏡における音響光学
光偏向素子の最も好ましい配置条件を提供することを目
的とするものである。又、本発明は、走査型レーザー顕
微鏡において、偏向角をより一層大きくする手段を提供
することを目的とするものである。
光偏向素子の最も好ましい配置条件を提供することを目
的とするものである。又、本発明は、走査型レーザー顕
微鏡において、偏向角をより一層大きくする手段を提供
することを目的とするものである。
ｃ問題点を解決するための手段及び作用〕本発明による
走査型レーザー顕微鏡は、レーザー光源と、該レーザー
光源を発した光を物体上に集光せしめる対物レンズと、
前記レーザー光源と゛ 対物レンズとの孔路中に配置さ
れていて各偏向方向が互いに直交する異方ブラック回折
効果応用の音響光学光偏向素子とを具えていて、この音
響光学光偏向素子によりリレーザビームを互いに直交す
る方向に偏向させて物体上を走査するようにしたもので
ある。
走査型レーザー顕微鏡は、レーザー光源と、該レーザー
光源を発した光を物体上に集光せしめる対物レンズと、
前記レーザー光源と゛ 対物レンズとの孔路中に配置さ
れていて各偏向方向が互いに直交する異方ブラック回折
効果応用の音響光学光偏向素子とを具えていて、この音
響光学光偏向素子によりリレーザビームを互いに直交す
る方向に偏向させて物体上を走査するようにしたもので
ある。
又、一実施態様においては、互いに隣接する音響光学光
偏向素子の間及び音響光学光偏向素子と対物レンズとの
間に前群及び後群から成るリレーレンズ系を設け、該リ
レーレンズ系を前群の後側焦点と後群の前側焦点とを一
敗させることによってアフォーカル系にすると共に前群
の前側焦点及び後群の後側焦点が音響光学光偏向素子及
び／又は対物レンズの瞳面と一敗する如く構成して、光
・学的に最も好ましい状態で光偏向が行なわれる即ち軸
外光ビームも対物レンズの瞳に正確に入射するようにし
たものである。
偏向素子の間及び音響光学光偏向素子と対物レンズとの
間に前群及び後群から成るリレーレンズ系を設け、該リ
レーレンズ系を前群の後側焦点と後群の前側焦点とを一
敗させることによってアフォーカル系にすると共に前群
の前側焦点及び後群の後側焦点が音響光学光偏向素子及
び／又は対物レンズの瞳面と一敗する如く構成して、光
・学的に最も好ましい状態で光偏向が行なわれる即ち軸
外光ビームも対物レンズの瞳に正確に入射するようにし
たものである。
更に、他の実施態様においては、リレーレンズ系の後群
の焦点距離を前群の焦点距離よりも短くすることにより
、より一層偏向角が大きくなるよ ′うにしたも
のである。
の焦点距離を前群の焦点距離よりも短くすることにより
、より一層偏向角が大きくなるよ ′うにしたも
のである。
以下、図示した一実施例に基づき本発明の詳細な説明す
れば、第１図はその光学系を示しており、１はレーザー
光源、２はレーザー光ａＩｉｉ１を発した光を平行光束
にするためのコリメータレンズである。コリメーターレ
ンズ２の後方には、第一の音響光学光偏向素子３．前群
レンズ４及び後群レンズ５から成る第一のリレーレンズ
６、偏向方向が素子３の偏向方向と直交する第二の音響
光学光偏向素子７．前群レンズ８及び後群レンズ９から
成る第二のリレーレンズ１０．対物レンズ１）が順次光
軸上に配設されている。１２は物体である。
れば、第１図はその光学系を示しており、１はレーザー
光源、２はレーザー光ａＩｉｉ１を発した光を平行光束
にするためのコリメータレンズである。コリメーターレ
ンズ２の後方には、第一の音響光学光偏向素子３．前群
レンズ４及び後群レンズ５から成る第一のリレーレンズ
６、偏向方向が素子３の偏向方向と直交する第二の音響
光学光偏向素子７．前群レンズ８及び後群レンズ９から
成る第二のリレーレンズ１０．対物レンズ１）が順次光
軸上に配設されている。１２は物体である。
ここで、第−及び第二の音響光学光偏向素子としでは二
酸化テルル単結晶の（１）０）軸から傾けた方向に横波
超音波を伝播させて音響光学効果にヨリレーザビームを
偏向させるオフ（１）０） 型異方ブラック回折を応用
した音響光学光偏向素子が用いられている。この素子は
偏向角が大きいので、実用上充分な走査範囲を有する走
査型レーザー顕微鏡を実現することができる。
酸化テルル単結晶の（１）０）軸から傾けた方向に横波
超音波を伝播させて音響光学効果にヨリレーザビームを
偏向させるオフ（１）０） 型異方ブラック回折を応用
した音響光学光偏向素子が用いられている。この素子は
偏向角が大きいので、実用上充分な走査範囲を有する走
査型レーザー顕微鏡を実現することができる。
次に、これらの音響光学光偏向素子の配置条件を第２図
及び第３図により説明する。第２図に示した如くリレー
レンズ６の前群レンズ４の前側焦点Ｆ、に第一の音響光
学光偏向素子３の偏向面ａｂを置く。ここで、偏向面と
はこの面上で入射レーザビームがその進行方向を変える
として設定された面を云う。又、前群レンズ４及び後群
レンズ５の焦点距離を等しくｆとし、前群レンズ４より
光軸上２ｆの距離に後群レンズ５を置く、即ち前群レン
ズ４の後側焦点と後群５の前側焦点とを一敗させる。又
、後群レンズ５の後側焦点Ｆ２に第二の音響光学光偏向
素子７の偏向面ｃｄを置く。
及び第３図により説明する。第２図に示した如くリレー
レンズ６の前群レンズ４の前側焦点Ｆ、に第一の音響光
学光偏向素子３の偏向面ａｂを置く。ここで、偏向面と
はこの面上で入射レーザビームがその進行方向を変える
として設定された面を云う。又、前群レンズ４及び後群
レンズ５の焦点距離を等しくｆとし、前群レンズ４より
光軸上２ｆの距離に後群レンズ５を置く、即ち前群レン
ズ４の後側焦点と後群５の前側焦点とを一敗させる。又
、後群レンズ５の後側焦点Ｆ２に第二の音響光学光偏向
素子７の偏向面ｃｄを置く。
このようにすれば、第２図に示した如く、偏向面ａｂと
偏向面ｃｄは光学的に互いに共役の位置にあり、光学的
に同等となる。従って、二つの音響光学光偏向素子を密
着配置した場合にどうしても存在する二つの偏向面の光
軸方向のずれにより生じる第二偏向面における偏向点の
光軸からのずれなどの問題がなくなり、二つの音響光学
光偏向素子３及び７を光学的に最も好ましい状態で使用
し得る。更に、第３図に示した如く、音響光学光偏向素
子７の後方に前群レンズ８及び後群レンズ９から成り且
つリレーレンズ６と同様なリレーレンズ１０を配置し、
音響光学光偏向素子７の偏向面ｃｄを対物レンズ１）の
瞳面ｉｊと共役ならしめる。かくして、偏向面ａｂ、ｃ
ｄと瞳面ｉｊを光学的に同等にすることができ、光学系
全体を理想状態で動作させることができる。即ち、軸外
光ビームも対物レンズ１）の瞳に正確に入射する。又、
第３図において左方より平行ビームとして音響光学光偏
向素子４の偏向面ａｂに入射したレーザビームは、音響
光学光偏向素子７の偏向面ｃｄ及び対物レンズ１）の瞳
面ｔｊに平行ビームとして入射する。尚、音響光学光偏
向素子７によって偏向されたビームは音響光学光偏向素
子３によって偏向されたビームに対して偏向方向が９０
°異なるので、点線で示した。
偏向面ｃｄは光学的に互いに共役の位置にあり、光学的
に同等となる。従って、二つの音響光学光偏向素子を密
着配置した場合にどうしても存在する二つの偏向面の光
軸方向のずれにより生じる第二偏向面における偏向点の
光軸からのずれなどの問題がなくなり、二つの音響光学
光偏向素子３及び７を光学的に最も好ましい状態で使用
し得る。更に、第３図に示した如く、音響光学光偏向素
子７の後方に前群レンズ８及び後群レンズ９から成り且
つリレーレンズ６と同様なリレーレンズ１０を配置し、
音響光学光偏向素子７の偏向面ｃｄを対物レンズ１）の
瞳面ｉｊと共役ならしめる。かくして、偏向面ａｂ、ｃ
ｄと瞳面ｉｊを光学的に同等にすることができ、光学系
全体を理想状態で動作させることができる。即ち、軸外
光ビームも対物レンズ１）の瞳に正確に入射する。又、
第３図において左方より平行ビームとして音響光学光偏
向素子４の偏向面ａｂに入射したレーザビームは、音響
光学光偏向素子７の偏向面ｃｄ及び対物レンズ１）の瞳
面ｔｊに平行ビームとして入射する。尚、音響光学光偏
向素子７によって偏向されたビームは音響光学光偏向素
子３によって偏向されたビームに対して偏向方向が９０
°異なるので、点線で示した。
又、異方ブラック回折を応用した音響光学光偏向素子を
用いてもレーザビームの偏向角が小さい場合は次の如く
して改善し得る。第４図において前群レンズ４．後群レ
ンズ５の焦点距離を夫々ｆ１、ｆ２とし、両レンズ４及
び５の間隔をｆ、＋ｆ。
用いてもレーザビームの偏向角が小さい場合は次の如く
して改善し得る。第４図において前群レンズ４．後群レ
ンズ５の焦点距離を夫々ｆ１、ｆ２とし、両レンズ４及
び５の間隔をｆ、＋ｆ。
とすれば、ｔａｎ θｚ／ｌａｎ θ＋”ｆ＋／（ｚ
となる。従って、ｆ、＜ｆ、ならばθ２〉θ、となる。
となる。従って、ｆ、＜ｆ、ならばθ２〉θ、となる。
即ち、光偏向素子３固有の偏向角θ１よりも大きな偏向
角θ２を得ることができる。このことは、音響光学光偏
向素子を用いてレーザビームを一次元的に偏向させて応
用する場合に甚だ有用である。
角θ２を得ることができる。このことは、音響光学光偏
向素子を用いてレーザビームを一次元的に偏向させて応
用する場合に甚だ有用である。
又、二つの音響光学光偏向素子を密着して第４図の光偏
向素子３の位置に配置すれば、二次元的にも実用上応用
し得る。
向素子３の位置に配置すれば、二次元的にも実用上応用
し得る。
上述の如く、本発明による走査型レーザー顕微鏡は、リ
アルタイムでＴＶモニター上に物体像を表示することが
でき且つ実用北充分な走査範囲ををし、音響光学光偏向
素子の最も好ましい配置条件を有し、偏向角をより一層
大きくする手段を育している。
アルタイムでＴＶモニター上に物体像を表示することが
でき且つ実用北充分な走査範囲ををし、音響光学光偏向
素子の最も好ましい配置条件を有し、偏向角をより一層
大きくする手段を育している。
第１図は本発明による走査型レーザー顕微鏡の一実施例
の光学系を示す図、第２図及び第３図は夫々音響光学光
偏向素子の配置条件を示す図、第４図は偏向角をより一
層大きくする手段を示す図である。 １・・・・レーザー光源、２・・・・コリメータレンズ
、３・・・・音響光学光偏向素子、４・・・・前群レン
ズ、５−−−−後群レンズ、６・・・・リレーレンズ、
７・・・・音響光学光偏向素子、８・・・・前群レンズ
、９・・・・後群レンズ、１０・・・・リレーレンズ、
１）・１３．対物レンズ、１２・・・・物体、ａｂ、ｃ
ｄ・・・・偏向面、ｉｊ・・・・瞳面。
の光学系を示す図、第２図及び第３図は夫々音響光学光
偏向素子の配置条件を示す図、第４図は偏向角をより一
層大きくする手段を示す図である。 １・・・・レーザー光源、２・・・・コリメータレンズ
、３・・・・音響光学光偏向素子、４・・・・前群レン
ズ、５−−−−後群レンズ、６・・・・リレーレンズ、
７・・・・音響光学光偏向素子、８・・・・前群レンズ
、９・・・・後群レンズ、１０・・・・リレーレンズ、
１）・１３．対物レンズ、１２・・・・物体、ａｂ、ｃ
ｄ・・・・偏向面、ｉｊ・・・・瞳面。
Claims (3)
- （１）レーザー光源と、該レーザー光源を発した光を物
体上に集光させる対物レンズと、前記レーザー光源と対
物レンズとの間の光路中に配置されていて各偏向方向が
互いに直交する複数の異方ブラック回折効果応用の音響
光学光偏向素子とを具えた走査型レーザー顕微鏡。 - （２）互いに隣接する音響光学光偏向素子の間及び音響
光学光偏向素子と対物レンズとの間に、前群及び後群か
ら成り且つ該前群の後側焦点と該後群の前側焦点とが一
致するリレーレンズ系を、前記前群の前側焦点及び後群
の後側焦点が前記音響光学光偏向素子及び／又は前記対
物レンズの瞳面と一致する如く配設したことを特徴とす
る特許請求の範囲（１）に記載の走査型レーザー顕微鏡
。 - （３）後群の焦点距離が前群の焦点距離よりも短いこと
を特徴とする特許請求の範囲（２）に記載の走査型レー
ザー顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8897385A JPS61248023A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 走査型レ−ザ−顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8897385A JPS61248023A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 走査型レ−ザ−顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61248023A true JPS61248023A (ja) | 1986-11-05 |
Family
ID=13957749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8897385A Pending JPS61248023A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 走査型レ−ザ−顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61248023A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016045430A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 日本電信電話株式会社 | 光偏向装置 |
| JP2021076853A (ja) * | 2016-08-08 | 2021-05-20 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 光学系及び光学系を用いてマスク欠陥を補正する方法 |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP8897385A patent/JPS61248023A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016045430A (ja) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | 日本電信電話株式会社 | 光偏向装置 |
| JP2021076853A (ja) * | 2016-08-08 | 2021-05-20 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 光学系及び光学系を用いてマスク欠陥を補正する方法 |
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